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直流测速发电机本质上是一种微型直流发电机，按定子磁极的励磁方式分为电磁式和永磁式。直流测速发电机的工作原理与一般直流发电机相同 。
直流测速发电机的工作原理在恒定的磁场φ0中，外部的机械转轴带动电枢以转速n旋转，电枢绕组切割磁场从而在电刷间产生电动势。
空载时，直流测速发电机的输出电压等于电枢电动势，即U0=E0。有负载时，若电枢电阻为Ra，负载电阻为RL，则直流测速发电机的输出电压为
其中
